Генератор случайных чисел Советский патент 1990 года по МПК G06F7/58 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения аппаратурных стохастических моделей различных структурно-сложных объектов, при создании стохастических вычислительных устройств и автоматизированных систем управления испытаниями изделий различных отраслей промышленности на воздействие случайных внешних факторов .

Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого генератора.

Генератор содержит счетчик 1 импульсов, вторую группу 2 сумматоров по модулю два, группу 3 счетных триггеров, датчик 4 равновероятной двоичной цифры, первую группу 5 сумматоров по модулю два.

Счетчик 1 импульсов формирует в каждом такте код, на единицу больший, чем код в предыдущем такте. Вторая группа 2 сумматоров по модулю два предназначена для выравнивания вероятностей появления кодов на выходе устройства путем суммирования их поразрядно по модулю два с кодом, формируемым счетчиком 1 импульсов. Группа 3 счетных триггеров предназначена для хранения текущего случайного кода. Датчик 4 равновероятной двоичной цифры предназначен для формирования одноразрядного случайного двоичного числа. Первая группа 5 сумматоров по модулю два предназначена для устранения корреляционной связи между формируемыми числами путем суммирования их в каждом разряде по модулю два с одноразрядным случайным равномерно распределенным числом, формируемым датчиком 4.

ел

05

о со

.

Генератор работает следующим образом .

На выходах счетных триггерон группы i в момент гць-мени, соответствующий i-му импудьсу опроса ИП, формируется п-рачрядным код

X(i) (x ,(j),хг(1),..,,xn(i)}, причем Х}{1) xj(i-D0z,(i)©yj.,(i),,...,n

X,(i) x,(,(i)©v(i) где X(, 0 {x,(i-1), x2(i-1),...;

) - код, сформированный в группе 3 счетных триггеров по (1-1)-му импульсу опроса;

Y(i) у, (i),Y2 (i),..., Уп-,)} код, сформированный на выходе устройства (без последнего разряда);

Z(i)z,(i), z2(i),...,zn(i) - код, сформированный счетчиком 1 импульсов; v(i) -случайное двоичное число, сформированное датчиком 4.

Полученный таким образом код поразрядно складывается со случайным двоичным числом, сформированным датчиком 4, что устраняет корреляцию меж д случайными числами во времени.

Таким образом, коды на выходе вто- рой rpvnm-i 2 сумматоров по модулю два распределены равномерно. Такое же распределение кодов и на выходе устройства, так как запись случайных кодов в счетные триггеры и их ирохож- дение через сумматоры по модулю дна не оказывают влияния на распределение вероятностей появления кодов.

По сравнению с известным предлл- гаемый генератор обеспечивает более низкие аппаратурные затраты при оди

0

5

0

паковой вероятности появления кодов на выходе.

Формула изобретения

Генератор случайных чисел, содержащий группу счетных триггеров, две группы сумматоров по модулю два и датчик равновероятной двоичной цифры, причем вход опроса генератора является входом опроса датчика равновероятной двоичной цифры и соединен с тактовыми входами триггеров группы, выходы сумматоров по модулю два первой группы являются информационным выходом генератора, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат, в него введен счетчик, причем разрядные выходы счетчика соединены с первыми входами сумматоров по модулю два второй группы, выходы которых соединены с информационными входами триггеров группы, выходы которых соединены с первыми входами сумматоров по модулю два первой группы, вторые входы которых соединены с выходом датчика равновероятной двоичной цифры и с вторым входом первого сумматора по модулю два второй группы, выход сумматоров по модулю два первой группы, за исключением последнего, соединен с вторыми входами сумматоров по модулю два второй группы, за исключением первого, причем выход 1-го (, п-1, где п - число триггеров в группе) сумматора по модулю два первой группы соединен с вторым входом (i+1)-ro сумматора по модулю два второй группы, счетный вход счетчика соединен с входом опроса генератора.

«I

j«4

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения аппаратурных стохастических моделей различных структурно-сложных объектов, при создании стохастических вычислительных устройств и автоматизированных систем управления испытаниями изделий различных отраслей промышленности на воздействие случайных внешних факторов. Целью изобретения является уменьшение аппаратурных затрат. Для этого в устройство введен, счетчик с соответствующими функциональными связями. 1 ил.